28 Июня - ВЫХОДНОЙ ДЕНЬ.
Онлайн консультация: roks.com.ua

Ваша корзина пуста

Совместимость металлов и сплавов в ножеделии

Статьи Совместимость металлов и сплавов в ножеделии

Какие металлы используются при изготовлении ножа?

Конечно же – сталь, если нож не керамический. Однако, в разного рода крепежах, соединительных и упрочняющих конструкциях, декоративных элементах и т.п. может быть использован довольно широкий перечень различных металлов и их сплавов. О совместимости этих элементов и других «подводных камнях», с которыми можно столкнуться в период эксплуатации ножа и пойдет речь. Основными и самыми распространенными металлами (сплавами), использующимися при изготовлении ножа, кроме, собственно, стали являются: медь, бронза (в классическом представлении бронза – это сплав меди с оловом в качестве основного компонента, но к бронзам также относят медные сплавы с алюминием, кремнием, бериллием, свинцом и другими элементами), латунь (сплав меди и цинка), мельхиор (сплав меди и никеля), алюминий (включая его сплавы), титан и драгоценные металлы (золото, серебро и т.п.). В отдельную категорию можно выделить припои, которые также могут использоваться для соединения элементов конструкций, удаления щелей и прочее. Популярные марки припоев может содержать: олово, свинец, висмут, сурьму, кадмий, индий и уже упомянутые медь и серебро.

При проектировании будущего ножа, следует избегать непосредственного контакта разнородных металлов, так как при попадании влаги вместе их касания (в том числе и через кожу рук), образуются недопустимые гальванические пары вызывающие усиленную коррозию одного из металлов.

Таблица возможной совместимости металлов представлена ниже (ПОС – оловянно-свинцовый припой, сталь – обычная углеродистая, нелегированная):

Материал

Алюминий

Бронза

Дюраль

Латунь

Медь

Никель

Олово

ПОС

Сталь

Хром

Цинк

Алюминий

С

Н

С

Н

Н

Н

Н

Н

С

Н

С

Бронза

Н

С

Н

С

С

С

П

П

Н

С

Н

Дюралюминий

С

Н

С

Н

Н

Н

Н

Н

С

Н

С

Латунь

Н

С

Н

С

С

С

П

П

Н

С

Н

Медь

Н

С

Н

С

С

С

П

П

Н

С

Н

Никель

Н

С

Н

С

С

С

П

П

С

С

Олово

Н

П

Н

П

П

П

С

С

С

С

ПОС

Н

П

Н

П

П

П

С

С

С

С

Сталь

С

Н

С

Н

Н

С

С

С

С

С

С

Хром

Н

С

Н

С

С

С

С

С

Цинк

С

Н

С

Н

Н

С

С

С

С

С

С

  •                      С – совместимые;
  •                      Н – несовместимые;
  •                      П – совместимые при пайке, но несовместимые при непосредственном соприкосновении;

 

В общем-то, соединения любых металлов так или иначе подвержены гальванической коррозии, но в некоторых случаях это практически незаметно, а в других – наличие контакта просто недопустимо. Из школьного курса физики и химии можно вспомнить ряд Бекетова - последовательность расположения металлов в порядке изменения их химической активности:

Li-Rb-K-Ba-Sr-Ca-Na-Mg-Al-Mn-Cr-Zn-Fe-Cd-Co-Ni-Sn-Pb-H-Sb-Bi-Cu-Hg-Ag-Pd-Pt-Au

которым можно руководствоваться, чтобы избежать контакта металлов с заметно разными электрохимическими потенциалами. Соответственно, чем дальше отстоят элементы в данном ряду друг от друга, тем более значимым будет процесс гальванической коррозии при их контакте.

Приведем несколько примеров недопустимых пар (нельзя допускать контакт указанных металлов не только в чистом виде, но и в виде их сплавов, в том числе, например, припоев):

- Первый металл: алюминий и все сплавы на его основе. Второй металл: медь и её сплавы, серебро, золото, платина, олово, никель, хром, нелегированная сталь;

- Первый металл: магниево-алюминиевые сплавы. Второй металл: сталь легированная и нелегированная, никель, медь, свинец, олово, золото, серебро, платина;

- Первый металл: цинк и его сплавы. Второй металл: медь и её сплавы, серебро, золото, платина;

- Первый металл: сталь нелегированная, олово, свинец, кадмий. Второй металл: медь, серебро, золото, платина;

- Первый металл: никель, хром. Второй металл: серебро, золото, платина;

- Первый металл: титан и его сплавы. Второй металл: алюминий и его сплавы.

 Далее хотелось бы обговорить нюансы использования припоев при изготовлении ножа (интересно будет для тех, кто практикует применение данных технологий в ножеделии). Основным элементом большинства наиболее распространенных припоев является олово (так же есть припои на основе меди или серебра, например). Олово нетоксично и относительно инертно при контакте с другими металлами за исключением, пожалуй, алюминия и его сплавов. Но с оловом нужно быть осторожным, если будущее изделие (нож) будет эксплуатироваться в условиях пониженных температур (кстати, и к стали предъявляются особые требования при эксплуатации ножей в северных широтах. Как правило, твердость стали на таких ножах не превышает 58 HRC, чтобы клинок не был слишком хрупок на морозе и не поломался). Дело в том, что олово существует в нескольких модификациях, определяющихся температурой металла и отличающихся друг от друга строением кристаллической решетки. В диапазонах обычных температур окружающей среды может существовать привычное нам белое олово, устойчивое при температурах выше +13 градусов Цельсия и серое олово, в которое превращается белое олово при пониженных температурах. Разница в строении кристаллической решетки данных двух модификаций металла определяет и различную их плотность – серое олово занимает объем практически на четверть больший, чем белое при одинаковой массе. Поэтому в момент фазового перехода между двумя состояниями металла наблюдается лавинообразное рассыпание белого олова в серый порошок. Максимальная скорость процесса происходит при минус 33 градусах Цельсия, но процесс может начаться и идти и при более высоких температурах. Это так называемая «оловянная чума», превращающая в пыль все изделия из олова.

«Оловянная чума» не раз была причиной эпохальных событий начиная от гибели антарктических экспедиций, которые использовали оловянные емкости для топлива, до неприятностей французской Наполеоновской армии, которая при зимнем бегстве из России в 1812 году в буквальном смысле осталась без штанов, поскольку все металлические части обмундирования (включая пуговицы) французов были оловянными и просто рассыпались на морозе. Для того, чтобы подобные неприятности не случились с Вашим ножом, лучше избегать использования оловянных припоев. Еще один нюанс, говорящий не в пользу использования припоев – это их довольно разнообразный состав. Как уже отмечалось в состав припоев помимо основного компонента (как правило, относительно безобидного - олово, медь, серебро) могут входить свинец, висмут, сурьма, индий, кадмий, цинк, никель, титан, а также фосфор. Среди этих добавок есть токсичные и умеренно токсичные металлы, а также металлы, способные образовывать токсичные органические производные. Это прежде всего кадмий (соединения которого оказывают влияние на организм человека сродни ртути или мышьяка), индий, сурьма, свинец и висмут. Характер и степень воздействия на человеческий организм этих металлов и их соединений различен. К тому же не факт, что именно в том припое, который Вы решили использовать будет все это разнообразие присадок. Но поскольку, как правило, при монтаже клинка с использованием припоя берется не конкретная его марка, а первое, что попало под руку, лучше не испытывать судьбу...



Список желаний:
Список желаний пуст

Сравнение товаров:
Товары для сравнения не выбраны


Подписка на новости:




вверх
Рокс © 2007-2019. Все права защищены ДОГОВОР ОФЕРТЫ